深水半潜平台结构应急响应研究与应用

针对深水半潜式钻井平台典型的结构安全事故或突发事件,阐明了深水半潜式钻井平台结构主要安全风险;建立了一套闭环的结构应急响应体系,包括应急响应前数据动态管理、应急响应机制、应急响应后事故跟踪等。针对典型事故,提出深水半潜平台结构风险应急响应分析内容及推荐方法,为平台结构的安全运营和风险管控提供技术支持。

高分辨率多波束声纳系统海底目标物检测技术

结合近几年出现的高分辨率多波束测深系统的性能特点,通过检测实例,介绍其在海底管道(尤其是裸露管道)检测中的相关技术及及检测成果。结果证实,高分辨率多波束测深系统可以准确检测海底小尺寸目标物,为其新特性的推广应用提供技术参考。

多波束声纳水柱影像分析工具的设计与实现

多波束水柱数据携带了波束从换能器到海底的完整声学信息,可用于探测海面至海底的声照射目标。通过对多波束原始水柱数据文件(*.all,*.wcd)解析,分析提取水柱数据绘制其航向剖面图、垂直剖面图和波束阵列图。利用水柱影像分析工具可清晰判断水体中目标物的形状、大小和位置,获得传统多波束深度测量无法探测到的细小特征。实例分析表明,研发的水柱影像分析工具在水柱成像及水体目标探测识别中有着重要应用价值。

利用不同资料研究我国大陆上空柱水汽含量

利用1971—2001年探空资料以及ERA-40和NCEP/NCAR再分析资料分别得到地面到300 hPa我国大陆上空大气柱水汽含量,对3种不同资料所得的柱水汽含量的空间分布特征以及线性趋势进行对比分析。结果表明:3种资料得到的柱水汽含量年平均和季节平均的空间分布特征一致;3种资料年平均的线性变化趋势在东北地区、内蒙古东部地区,西南地区北部、华南沿海和新疆北部地区均呈增加趋势;在华北和华东的部分地区,ERA-40和NCEP/NCAR再分析资料为降低趋势,而探空资料得到的柱水汽含量变化相对较小,但未通过信度检验;探空资料得到的柱水汽含量的相对变化显示我国东北地区、内蒙古东部地区、新疆地区的增加更显著。

海洋三维地震资料处理中的静校正方法

在海上油气勘探中,三维地震资料的采集通常会持续半年甚至一年。在如此长的时间中,海洋的物理条件,如水温、含盐度等都会发生很大的变化,而这些变化会改变地震波的传播速度。因此,在相同位置不同时间采集的地震资料会有不同的旅行时,从而产生了静校正问题。在三维地震资料处理中,这是一个长期存在而未解决的问题,为此提出了解决方法。该方法包括相邻测线段相对时差自动拾取和全局非线性反演,并在反演中引入先验知识加以约束。另外通过引入混合的l^1和l^2范数使反演对相对大的残差不敏感,以消除自动拾取产生的误差。数值模拟和实际资料处理结果证明了方法的有效性。

多波束水体数据中旁瓣干扰处理方法研究

多波束水体数据是水下物体后向散射强度数据,也是国内外的研究热点之一。本文系统的分析了旁瓣干扰对水体数据的影响,发现接收旁瓣干扰是影响多波束水体数据质量的关键因素。基于平坦海底情况下旁瓣干扰具有相同分布规律的特性,提出了一种适用于平坦海底的多波束水体数据处理方法。该方法在保留最小倾斜距离(Minimum Slant Range,MSR)内水体数据的基础上,可有效剔除MSR以外接收旁瓣干扰。通过模拟水体数据处理验证以及实测水体数据处理分析,发现该方法提高了水体数据中目标的识别能力。

多波束声呐水体影像沉船自动提取方法

为解决人工浏览水体数据耗时且无法保证结果可重复性的问题,提高数据的利用率和定量分析能力,通过分析水体数据的成像机理,提出一种基于单帧水体影像自动提取沉船目标的算法,利用噪声抑制、数学形态学方法检测目标边缘,根据海底统计特性识别海底,再结合深度特性实现海底与沉船目标分离。使用实测数据验证了沉船自动提取算法,且抗噪性较强。通过水体影像提取的目标信息能够弥补水深点目标模型分辨率不足的缺点,为后续目标三维精细建模奠定基础。

冷泉羽状流多波束水体声学探测技术与应用

海底冷泉作为地球水圈与下伏岩石圈之间物质和能量交换的重要场所,其广泛发育于主动大陆和被动大陆边缘、深海扩张中心、汇聚板块边界、弧前盆地、断层以及泥火山发育区等区域。研究海底冷泉对于海洋工程安全、天然气水合物开发、海洋油气勘探、全球气候变化、碳循环和极端生物群落等方面具有重要意义。本文在系统总结海底冷泉探测技术方法的基础上,重点阐述了多波束水体声学探测技术及海底冷泉羽状流特征反演方法,对海底冷泉系统探测技术方法完善和应用具有重要意义。

坐水播种注水水柱对沟底冲击压强信号的采集及分析方法

穴灌坐水播种最大的难点就是种子与穴施水在播施过程中难以同位,提出了同步信号自动控制的穴施水机构,试验表明其种液同位合格率达97.8%,较好的解决了种液同位问题,但是作业过程中发现有施水飞溅现象,同时种子随穴灌水流在沟内运动随机,快速作业时更突出,影响了施水与播种质量。要解决这一问题、彰显穴灌坐水播种的优势就必须正确认识灌溉冲击水柱在沟内的水力特性,特别是灌溉水注对种沟沟底的冲击压力特性。针对以上问题,提出利用计算机直接测试装置对灌水冲击压力进行样本数据采集,给出了信号采集的方法及系统组成,并对信号采集过程中采样频率、采样次数等的确定及信号在时域、频域内的相关分析方法进行了研究。

SeaBeam 3030多波束系统在南海冷泉调查中的应用

在冷泉调查研究中,多波束系统因其快速高效、成本较低的特点被广泛应用。本文靶定南海北部陆坡琼东南盆地冷泉发育区,介绍了SeaBeam 3030多波束系统在冷泉发育区中的调查应用实例。通过分析多波束水深数据和水体数据,确定了调查区海底地形地貌以及水体羽状流特征,同时对该冷泉区开展综合调查的必要性进行了初步分析。研究表明,调查区内地形整体平坦,水深1250~1850 m,水深向东北方向逐渐加深。调查区不均一麻坑的发育、水体资料清晰显示的850 m左右高度的羽状流喷发形态,可以作为潜在冷泉发育区的有力证据。在冷泉的快速勘查与识别过程中,自带水体数据采集成像功能的多波束系统,可以为冷泉调查提供科学可靠的技术依据。但对冷泉的精细刻画与成因分析,还需借助于多道地震、原位观测、高分辨率摄像等其他探测手段的综合应用。

CE-318太阳光度计及探空数据反演水汽含量与MODIS近红外水汽产品对比

大气水汽含量是遥感定量反演的重要参数。本文利用CE-318太阳光度计,反演了2014年6月至2016年5月南宁市的大气水汽含量,分析其季节变化特征,并将其与探空数据、MODIS近红外水汽产品数据进行相关性分析。结果表明:(1)南宁市大气水汽含量季节变化特征明显:夏季高达4~6 g/cm^2,而冬季则只有2 g/cm^2,与南宁地处亚热带地区有关。夏季该地区季风气候盛行,大气水汽含量高,冬季季风气候减弱,大气相对干燥。(2)CE-318太阳光度计反演的大气水汽含量(PW)与探空数据获取的水汽含量之间存在良好的线性相关,相关系数为0.877,平均绝对误差为0.42 g/cm^2,平均相对误差为10.96%;而MODIS近红外波段反演的水汽精度较低,平均绝对误差为0.74 g/cm^2,平均相对误差为18.74%。